JPH09195819A

JPH09195819A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH09195819A
Application number: JP8005214A
Authority: JP
Inventors: Zenichirou Mashiki; 善一郎益城
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】成層燃焼の可能な内燃機関の燃料噴射制御装置
において、燃料圧力に変動があった場合でも、噴射期間
の変化による燃焼の悪化の抑制を可能とする。【解決手段】エンジン１の第１吸気弁６ａ及び第２吸気
弁６ｂ近傍のシリンダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴
射弁１１が配置され、燃料噴射弁１１からの燃料は、直
接的に気筒１ａ内に噴射される。燃料噴射弁１１に連結
された燃料デリバリパイプ１２には、同パイプ１２内の
実際の燃料圧力を検出するための燃圧センサ１３が設け
られている。電子制御装置（ＥＣＵ）３０は、目標燃圧
に基づいて定められた基本噴射期間と、検出された燃料
圧力に基づいて定められた燃料噴射期間との偏差ＤＴＡ
Ｕに基づき、噴射開始時期を適宜に変更し設定する。こ
のため、燃料噴射完了時から点火までのインターバルが
考慮された上で、燃料噴射開始時期がエンジン１の燃焼
にとって好適なものとなるように調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射制御装置に係り、詳しくは、筒内噴射式内燃機関の如
く、成層燃焼を行いうる内燃機関の燃料噴射制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的に使用されているエンジン
においては、燃料噴射弁からの燃料は吸気ポートに噴射
され、燃焼室には予め燃料と空気との均質混合気が供給
される。かかるエンジンでは、アクセル操作に連動する
スロットル弁によって吸気通路が開閉され、この開閉に
より、エンジンの燃焼室に供給される吸入空気量（結果
的には燃料と空気とが均質に混合された気体の量）が調
整され、もってエンジン出力が制御される。

【０００３】しかし、上記のいわゆる均質燃焼による技
術では、スロットル弁の絞り動作に伴って大きな吸気負
圧が発生し、ポンピングロスが大きくなって効率は低く
なる。これに対し、スロットル弁の絞りを小とし、燃焼
室に直接燃料を供給することにより、点火プラグの近傍
には、可燃混合気を存在させ、当該部分の空燃比を高め
て、着火性を向上するようにしたいわゆる「成層燃焼」
という技術が知られている。

【０００４】例えば特開平５−１１３１４６号公報に開
示された技術においては、燃焼室内に直接的に燃料を噴
射せしめるようにしている（筒内噴射式）。また、この
技術では、圧縮行程における燃料噴射時期を、当該圧縮
行程における燃料噴射量及び点火時期に基づいて定める
ようにしている。そして、このような構成とするによ
り、着火時における点火プラグ近傍での着火性の良好な
混合気の形成が図られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、次に記すような問題があった。すなわち、成層
燃焼中においては、供給される燃料の圧力に変動が生じ
うる。そして、このように燃料圧力に変動が生じた場合
には、噴射期間が変わってしまう。例えば、燃料圧力が
高くなった場合には、燃料噴射量を一定に保つ噴射を想
定した場合、噴射期間が短くなる。このため、噴射終了
から点火までのインターバルが長くなってしまい、その
間に、適度にスワール状になっていた燃料が分散してし
まったりするおそれがあった。その結果、好適な燃焼を
確保することができず、リーン失火に到ってしまうおそ
れがあった。

【０００６】一方、燃料圧力が低くなった場合には、噴
射期間が長くなる。かかる場合には、噴射終了から点火
までのインターバルが短くなってしまい、燃料が適度に
分布するのが困難となる。そのため、点火プラグの周り
には、粒径の大きく、かつ、密度の高い燃料が集中した
ままで、点火が実行されてしまうこととなり、結果とし
て、好適な燃焼を確保することができず、リッチ失火に
到ってしまうおそれがあった。

【０００７】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、成層燃焼の可能な内燃機関の
燃料噴射制御装置において、燃料圧力に変動があった場
合でも、噴射期間の変化による燃焼の悪化を抑制するこ
とのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、図１に示すように、成層燃焼を行
うべく、内燃機関Ｍ１の気筒内に燃料を噴射する燃料噴
射手段Ｍ２と、前記燃料噴射手段Ｍ２内の燃料の圧力を
検出する燃圧検出手段Ｍ３と、前記内燃機関Ｍ１の運転
状態を検出する運転状態検出手段Ｍ４と、前記運転状態
検出手段Ｍ４の検出結果に基づき、前記燃料噴射手段Ｍ
２から前記気筒内に噴射される燃料噴射量を算出し、当
該算出された燃料噴射量及び前記燃圧検出手段Ｍ３によ
り検出された燃料圧力に基づき、前記燃料噴射手段Ｍ２
による燃料の噴射期間を算出する噴射期間算出手段Ｍ５
と、前記噴射期間算出手段Ｍ５により算出された噴射期
間に基づき、前記燃料噴射手段Ｍ２を制御する噴射制御
手段Ｍ６とを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置におい
て、前記運転状態検出手段Ｍ４の検出結果に基づいて設
定される目標燃圧と、前記燃圧検出手段Ｍ３により検出
される実際の燃料圧力との差に基づき、前記燃料噴射手
段Ｍ２による燃料噴射完了時から点火までのインターバ
ルが前記内燃機関Ｍ１の燃焼にとって好適なものとなる
ように、前記燃料噴射手段Ｍ２による燃料噴射開始時期
を調整する噴射開始時期調整手段Ｍ７を設けたことをそ
の要旨としている。

【０００９】上記の構成によれば、図１に示すように、
燃料噴射手段Ｍ２により、内燃機関Ｍ１の気筒内に燃料
が噴射され、成層燃焼が行われうる。また、燃圧検出手
段Ｍ３により、燃料噴射手段Ｍ２内の燃料の圧力が検出
される。さらに、運転状態検出手段Ｍ４により、内燃機
関Ｍ１の運転状態が検出される。そして、噴射期間算出
手段Ｍ５によって、運転状態検出手段Ｍ４の検出結果に
基づき、燃料噴射手段Ｍ２から前記気筒内に噴射される
燃料噴射量が算出され、当該算出された燃料噴射量及び
前記燃圧検出手段Ｍ３により検出された燃料圧力に基づ
き、燃料噴射手段Ｍ２による燃料の噴射期間が算出され
る。また、噴射制御手段Ｍ６では、噴射期間算出手段Ｍ
５により算出された噴射期間に基づき、燃料噴射手段Ｍ
２が制御される。

【００１０】さて、本発明では、噴射開始時期調整手段
Ｍ７によって、運転状態検出手段Ｍ４の検出結果に基づ
いて設定される目標燃圧と、燃圧検出手段Ｍ３により検
出される実際の燃料圧力との差に基づき、前記燃料噴射
手段Ｍ２による燃料噴射完了時から点火までのインター
バルが考慮された上で、燃料噴射手段Ｍ２による燃料噴
射開始時期が内燃機関Ｍ１の燃焼にとって好適なものと
なるように調整される。このため、例えば、実際の燃料
圧力が高くなった場合には、算出される噴射期間が短く
なる傾向にあるが、かかる場合には、噴射開始時期調整
手段Ｍ７によって、噴射開始時期が遅められる。従っ
て、燃料噴射手段Ｍ２による燃料噴射完了時から点火ま
でのインターバルが長くなりすぎることがなくなる。

【００１１】また、実際の燃料圧力が低くなった場合に
は、算出される噴射期間が長くなる傾向にあるが、かか
る場合には、噴射開始時期調整手段Ｍ７によって、噴射
開始時期が早められる。従って、燃料噴射手段Ｍ２によ
る燃料噴射完了時から点火までのインターバルが燃料の
適度な分布に十分なものとなりうる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明における内燃機関の
燃料噴射制御装置を具体化した一実施の形態を図面に基
づいて詳細に説明する。

【００１３】図２は本実施の形態において、車両に搭載
された筒内噴射式エンジンの燃料噴射制御装置を示す概
略構成図である。内燃機関としてのエンジン１は、例え
ば４つの気筒１ａを具備し、これら各気筒１ａの燃焼室
構造が図３に示されている。これらの図に示すように、
エンジン１はシリンダブロック２内にピストンを備えて
おり、当該ピストンはシリンダブロック２内で往復運動
する。シリンダブロック２の上部にはシリンダヘッド４
が設けられ、前記ピストンとシリンダヘッド４間には燃
焼室５が形成されている。また、本実施の形態では１気
筒１ａあたり、４つの弁が配置されており、図中におい
て、符号６ａとして第１吸気弁、６ｂとして第２吸気
弁、７ａとして第１吸気ポート、７ｂとして第２吸気ポ
ート、８として一対の排気弁、９として一対の排気ポー
トがそれぞれ示されている。

【００１４】図３に示すように、第１の吸気ポート７ａ
はヘリカル型吸気ポートからなり、第２の吸気ポート７
ｂはほぼ真っ直ぐに延びるストレートポートからなる。
また、シリンダヘッド４の内壁面の中央部には、点火プ
ラグ１０が配設されている。さらに、第１吸気弁６ａ及
び第２吸気弁６ｂ近傍のシリンダヘッド４内壁面周辺部
には燃料噴射弁１１が配置されている。すなわち、本実
施の形態においては、燃料噴射弁１１からの燃料は、直
接的に気筒１ａ内に噴射されるようになっている。

【００１５】図２に示すように、各気筒１ａの第１吸気
ポート７ａ及び第２吸気ポート７ｂは、それぞれ各吸気
マニホルド１５内に形成された第１吸気路１５ａ及び第
２吸気路１５ｂを介してサージタンク１６内に連結され
ている。各第２吸気通路１５ｂ内にはそれぞれスワール
コントロールバルブ１７が配置されている。これらのス
ワールコントロールバルブ１７は共通のシャフト１８を
介して例えばステップモータ１９に連結されている。こ
のステップモータ１９は、後述する電子制御装置（以下
単に「ＥＣＵ」という）３０からの出力信号に基づいて
制御される。なお、当該ステップモータ１９の代わり
に、エンジン１の吸気ポート７ａ，７ｂの負圧に応じて
制御されるものを用いてもよい。

【００１６】前記サージタンク１６は、吸気ダクト２０
を介してエアクリーナ２１に連結され、吸気ダクト２０
内には、ステップモータ２２によって開閉されるスロッ
トル弁２３が配設されている。つまり、本実施の形態の
スロットル弁２３はいわゆる電子制御式のものであり、
ステップモータ２２が前記ＥＣＵ３０からの出力信号に
基づいて駆動されることにより開閉制御される。なお、
上記スロットル弁２３は、アクセルペダル２４の踏込み
に連動して開閉されるタイプのものであってもよい。

【００１７】そして、このスロットル弁２３の開閉によ
り、吸気ダクト２０を通過して燃焼室５内に導入される
吸入空気量が調節されるようになっている。本実施の形
態では、吸気ダクト２０、サージタンク１６並びに第１
吸気路１５ａ及び第２吸気路１５ｂ等により、吸気通路
が構成されている。また、スロットル弁２３の近傍に
は、その開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するための
スロットルセンサ２５が設けられている。

【００１８】なお、前記各気筒の排気ポート９には排気
マニホルド１４が接続されている。そして、燃焼後の排
気ガスは当該排気マニホルド１４を介して図示しない排
気ダクトへ排出されるようになっている。

【００１９】さて、本実施の形態において、前記燃料噴
射弁１１は、燃料デリバリパイプ１２に連結されてい
る。この燃料デリバリパイプ１２は、図示しない燃料ホ
ース等を介して燃料噴射ポンプに連結されている。従っ
て、燃料噴射ポンプから圧送された燃料は、燃料ホー
ス、燃料デリバリパイプ１２を介して燃料噴射弁１１か
ら噴射されるようになっている。前記燃料デリバリパイ
プ１２には、同パイプ１２内の実際の燃料圧力ＰＲを検
出するための燃圧センサ１３が設けられている。

【００２０】ところで、上述したＥＣＵ３０は、デジタ
ルコンピュータからなっており、双方向性バス３１を介
して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）３２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３、マイク
ロプロセッサからなるＣＰＵ（中央処理装置）３４、入
力ポート３５及び出力ポート３６を具備している。本実
施の形態においては、当該ＥＣＵ３０により、噴射期間
算出手段、噴射制御手段及び噴射開始時期調整手段が構
成されている。

【００２１】前記アクセルペダル２４には、当該アクセ
ルペダル２４の踏込み量に比例した出力電圧を発生する
アクセルセンサ２６が接続され、該アクセルセンサ２６
によりアクセル開度ＡＣＣＰが検出される。当該アクセ
ルセンサ２６の出力電圧は、ＡＤ変換器３７を介して入
力ポート３５に入力される。

【００２２】また、上死点センサ２７は例えば１番気筒
１ａが吸気上死点に達したときに出力パルスを発生し、
この出力パルスが入力ポート３５に入力される。クラン
ク角センサ２８は例えばクランクシャフトが３０°ＣＡ
回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入
力ポートに入力される。ＣＰＵ３４では上死点センサ２
７の出力パルスとクランク角センサ２８の出力パルスか
らエンジン回転数ＮＥが算出される。

【００２３】さらに、前記シャフト１８の回転角度はス
ワールコントロールバルブセンサ２９により検出され、
これによりスワールコントロールバルブ１７の開度が測
定される。そして、スワールコントロールバルブセンサ
２９の出力はＡ／Ｄ変換器３９を介して入力ポート３５
に接続される。

【００２４】併せて、前記スロットルセンサ２５によ
り、スロットル開度ＴＡが検出される。このスロットル
センサ２５の出力はＡ／Ｄ変換器４０を介して入力ポー
ト３５に接続される。また、上記燃圧センサ１３の出力
はＡ／Ｄ変換器４１を介して入力ポート３５に接続され
る。本実施の形態において、これらスロットルセンサ２
５、アクセルセンサ２６、上死点センサ２７、クランク
角センサ２８及びスワールコントロールバルブセンサ２
９等により、運転状態検出手段が構成されている。ま
た、前記燃圧センサ１３により、燃料圧力検出手段が構
成されている。

【００２５】一方、出力ポート３６は、対応する駆動回
路３８を介して各燃料噴射弁１１及び各ステップモータ
１９，２２に接続されている。そして、ＥＣＵ３０は各
センサ等１３，２５〜２９からの信号に基づき、ＲＯＭ
３３内に格納された制御プログラムに従い、燃料噴射弁
１１、ステップモータ１９，２２等を好適に制御する。

【００２６】次に、上記構成を備えたエンジンの燃料噴
射制御装置における本実施の形態に係る各種制御に関す
るプログラムについて、フローチャートを参照して説明
する。図４は、本実施の形態におけるインジェクタ１１
等を制御して燃料噴射制御を実行するに際しての噴射開
始時期を設定するための「噴射開始時期設定ルーチン」
を示すフローチャートであって、例えば３０°ＣＡ毎の
割り込みで実行される。

【００２７】処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ
３０は、先ず、ステップ１０１において、各種センサ１
３，２５〜２９等より燃料圧力ＰＲ、エンジン回転数Ｎ
Ｅ、アクセル開度ＡＣＣＰ等の各種信号を読み込むとと
もに、別途のルーチンで設定される目標燃圧ＰＲ０を読
み込む。ここで、目標燃圧ＰＲ０というのは、（１）可
変燃圧制御が実行される場合と、（２）プレッシャレギ
ュレータを用いた定量圧送方式が採用される場合とによ
って異なる特性を有する。すなわち、（１）の可変燃圧
制御が実行される場合には、図５に示すマップに基づい
て、そのときどきのエンジン負荷（アクセル開度ＡＣＣ
Ｐ、吸気圧等）に応じて設定される（但し、別途エンジ
ン回転数ＮＥを考慮するようにしてもよい）。また、
（２）のプレッシャレギュレータを用いた定量圧送方式
が採用される場合には、図６に示すように、基準となる
プレッシャレギュレータの特性に合わせてそのときどき
のエンジン回転数ＮＥによって目標燃圧ＰＲ０が定めら
れる。

【００２８】次に、ステップ１０２においては、現在、
噴射セットタイミングにあるか否かを判断する。そし
て、現在、噴射セットタイミングにない場合には、その
後の処理を一旦終了する。また、現在、噴射セットタイ
ミングにあると判断した場合には、ステップ１０３にお
いて、今回読み込んだ燃料圧力ＰＲに基づき、燃料噴射
期間ＴＡＵを算出する。但し、本実施の形態において
は、便宜上、燃料噴射量が一定の値に保持されるものと
想定されている。従って、燃料噴射量が変動しうる場合
には、当該噴射量及び燃料圧力ＰＲに基づき、燃料噴射
期間ＴＡＵが算出される。

【００２９】続くステップ１０４においては、今回読み
込まれた目標燃圧ＰＲ０に基づき、基本噴射期間ＴＡＵ
０を算出する。すなわち、目標燃圧ＰＲ０が高ければ、
基本噴射期間ＴＡＵ０は短く、目標燃圧ＰＲ０が低けれ
ば、基本噴射期間ＴＡＵ０は長くなるように設定され
る。

【００３０】そして、ステップ１０５においては、今回
算出した基本噴射期間ＴＡＵ０から燃料噴射期間ＴＡＵ
を減算し、その差を噴射期間偏差ＤＴＡＵとして設定す
る。従って、目標燃圧ＰＲ０と実際の燃料圧力ＰＲとの
差が大きいほど噴射期間偏差ＤＴＡＵも大きい値をと
る。

【００３１】次に、ステップ１０６において、今回設定
された噴射期間偏差ＤＴＡＵと、別途のルーチンで定め
られた噴射開始までの基本時間ＡＩＮＪ０とに基づい
て、噴射開始までの時間ＡＩＮＪＲを決定する。より詳
しくは、噴射開始までの基本時間ＡＩＮＪ０は、別途の
ルーチンにおいて目標燃圧ＰＲ０に基づき定められるも
のであって、その基本時間ＡＩＮＪ０から噴射期間偏差
ＤＴＡＵ分を減算した値が、最終的な噴射開始までの時
間ＡＩＮＪＲとして設定される。

【００３２】その後、ステップ１０７において、ＥＣＵ
３０は、現在の時刻ＴＩＭＥＲに、今回設定された噴射
開始までの時間ＡＩＮＪＲを加算した時刻を、噴射開始
時期ＣＰＲとして設定し、その後の処理を一旦終了す
る。

【００３３】このように、上記「噴射開始時期設定ルー
チン」においては、目標燃圧ＰＲ０と、実際の燃料圧力
ＰＲとの差、ひいては、目標燃圧ＰＲ０に基づいて定め
られた基本噴射期間ＴＡＵ０と燃料圧力ＰＲに基づいて
定められた燃料噴射期間ＴＡＵとの偏差ＤＴＡＵに基づ
き、噴射開始時期ＣＰＲが適宜に変更され設定される。

【００３４】続いて、上記噴射開始時期ＣＰＲ等に基づ
いて、ＥＣＵ３０により実行される噴射制御について説
明する。図７は、ＥＣＵ３０により実行される「噴射制
御ルーチン」を示すフローチャートであって、噴射開始
時期ＣＰＲ毎の割り込みで、つまり、設定された時期Ｃ
ＰＲが到来する毎に実行される。

【００３５】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
３０は先ずステップ２０１において現在、燃料が噴射さ
れている最中か否かを判断する。そして、このルーチン
に最初に移行した場合には、噴射中ではないため、ステ
ップ２０２へと移行する。このステップ２０２におい
て、ＥＣＵ３０は、直前の（最新の）燃料圧力ＰＲを読
み込む。

【００３６】次に、ステップ２０３において、今回読み
込んだ直前の燃料圧力ＰＲに基づき、最新の燃料噴射期
間ＴＡＵ２を算出する。さらに、ステップ２０４におい
ては、現在設定されている噴射開始時期ＣＰＲに最新の
燃料噴射期間ＴＡＵ２を加算した値を新たなＣＰＲ（こ
の場合には噴射開始時期ではなく、厳密には噴射終了時
期に相当）を設定する。

【００３７】そして、ステップ２０５において、燃料噴
射を実行すべく、燃料噴射弁１１を開弁させ、その後の
処理を一旦終了する。また、次回の時期ＣＰＲが到来し
た場合には、今度は燃料噴射が実行されている最中であ
るため、ステップ２０１においては、肯定判定される。
そして、ステップ２０１において、肯定判定がなされた
場合には、前述の「噴射開始時期設定ルーチン」で設定
された噴射開始時期ＣＰＲから、燃料噴射期間ＴＡＵ２
が経過し、既に噴射を完了させる時期が到来したものと
判断して、ステップ２０６へ移行する。

【００３８】このステップ２０６において、ＥＣＵ３０
は、噴射を完了せしめるべく、燃料噴射弁１１を閉弁さ
せ、その後の処理を一旦終了する。このように、「噴射
制御ルーチン」においては、「噴射開始時期設定ルーチ
ン」で設定された噴射開始時期ＣＰＲが到来した場合
に、燃料噴射が開始され、そして、このルーチンで新た
に設定された時期ＣＰＲが到来したならば、次回のルー
チンにおいて燃料噴射が終了される。但し、この燃料噴
射に際しては、最新の燃料圧力ＰＲに基づいて燃料噴射
期間ＴＡＵ２が設定され直し、その期間だけ噴射が実行
される。

【００３９】以上詳述したように、本実施の形態によれ
ば、目標燃圧ＰＲ０と、実際の燃料圧力ＰＲとの差、ひ
いては、目標燃圧ＰＲ０に基づいて定められた基本噴射
期間ＴＡＵ０と燃料圧力ＰＲに基づいて定められた燃料
噴射期間ＴＡＵとの偏差ＤＴＡＵに基づき、噴射開始時
期ＣＰＲが適宜に変更され設定される。このため、燃料
噴射完了時から点火までのインターバルが考慮された上
で、燃料噴射開始時期ＣＰＲがエンジン１の燃焼にとっ
て好適なものとなるように調整される。

【００４０】（イ）例えば、図８に示すように、実際の
燃料圧力ＰＲが目標燃圧ＰＲ０に対し低くなった場合に
は、算出される燃料噴射期間ＴＡＵが長くなる傾向にあ
る（噴射量一定と想定した場合）。かかる場合には、当
初目標燃圧ＰＲ０（基本噴射期間ＴＡＵ０）に応じて定
められていた基本時間ＡＩＮＪ０から噴射期間偏差ＤＴ
ＡＵ分を減算した値が、最終的な噴射開始までの時間Ａ
ＩＮＪＲとして設定される。従って、噴射開始時期がそ
の分早められることとなる。そのため、インターバルは
当初に比べてさほど変動することがない。その結果、イ
ンターバルが短くなることによる、不具合（燃料の分布
不良、密度増大等による）の発生を抑制することがで
き、リッチ失火に到るのを抑制することができる。

【００４１】（ロ）また、例えば、実際の燃料圧力ＰＲ
が目標燃圧ＰＲ０に対し高くなった場合には、算出され
る燃料噴射期間ＴＡＵが短くなる傾向にあるが、かかる
場合にも、当初目標燃圧ＰＲ０（基本噴射期間ＴＡＵ
０）に応じて定められていた基本時間ＡＩＮＪ０から噴
射期間偏差ＤＴＡＵ分を減算した値が、最終的な噴射開
始までの時間ＡＩＮＪＲとして設定される。従って、噴
射開始時期がその分遅められることとなる。そのため、
インターバルが長くなることによる、不具合（適度にス
ワール状になっていた燃料が分散してしまったりする
等）の発生を抑制することができ、リーン失火に到るの
を抑制することができる。

【００４２】（ハ）上記の（イ）及び（ロ）からも明ら
かなように、本実施の形態によれば、図９に示すよう
に、例えばアクセルペダル２４の踏み込み量（アクセル
開度ＡＣＣＰ）に変動が生じ、目標燃圧ＰＲ０と、実際
の燃料圧力ＰＲとの差が増大した場合であっても、その
差に起因して燃料噴射弁１１からの燃料の噴射が完了し
てから点火までのインターバルが変動することがない。
その結果、上記インターバルの変動による燃焼状態の悪
化を確実に抑制することができる。

【００４３】（ニ）また、本実施の形態によれば、実際
の燃料噴射制御に際して、直前の（最新の）燃料圧力Ｐ
Ｒに基づいて燃料噴射時間ＴＡＵ２を算出するととも
に、その燃料噴射時間ＴＡＵ２に基づいて、燃料噴射を
実行することとした。このため、より実際の燃料圧力Ｐ
Ｒに適合した燃料噴射を実行することができ、より一層
燃焼状態の良好性を高めることができる。

【００４４】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、例えば次の如く構成してもよい。（１）上記実施の形態においては、フローチャート
（「噴射開始時期設定ルーチン」において噴射期間偏差
ＤＴＡＵを算出するようにした。これに対し、目標燃圧
ＰＲ０が変動しないような場合には、噴射期間偏差ＤＴ
ＡＵを一義的に決定するようにしてもよい。例えば、図
１０に示すように、実際の燃料圧力ＰＲと目標燃圧ＰＲ
０との差に基づいて、噴射期間偏差ＤＴＡＵをマップに
より求めるようにしても差し支えない。

【００４５】（２）上記実施の形態では、実際の燃料圧
力ＰＲを燃料デリバリパイプ１２内に設けられた燃圧セ
ンサ１３の検出結果に基づいて認定するようにしたが、
燃料噴射弁１１内に燃圧センサを設け、当該噴射弁１１
内の燃料の圧力を検出するような構成としてもよい。ま
た、噴射される燃料の圧力を検出できるものであれば、
いずれの部位に当該検出手段を設けてもよい。

【００４６】（３）上記実施の形態では、筒内噴射式の
エンジン１に本発明を具体化するようにしたが、いわゆ
る成層燃焼、弱成層燃焼を行うタイプの内燃機関であれ
ばいかなるタイプのものに具体化してもよい。例えば吸
気ポート７ａ，７ｂの吸気弁６ａ，６ｂの笠部の裏側に
向かって噴射するタイプのものも含まれる。また、吸気
弁６ａ，６ｂ側に燃料噴射弁が設けられてはいるが、直
接シリンダボア（燃焼室５）内に噴射するタイプのもの
も含まれる。

【００４７】（４）また、上記実施の形態では、ヘリカ
ル方の吸気ポートを有し、いわゆるスワールを発生させ
ることが可能な構成としたが、かならずしもスワールを
発生しなくともよい。従って、例えば上記実施の形態に
おけるスワールコントロールバルブ１７、ステップモー
タ１９等を省略することもできる。

【００４８】特許請求の範囲の請求項に記載されないも
のであって、上記実施の形態から把握できる技術的思想
について以下にその効果とともに記載する。（ａ）請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置に
おいて、燃料噴射量が変動しない場合には、前記噴射開
始時期調整手段によって調整される燃料噴射開始時期
は、燃料噴射手段による燃料噴射完了時から点火までの
インターバルが、ほぼ一定になるようなものであること
を特徴とする。

【００４９】このような構成とすることにより、請求項
１に記載の作用効果をより確実ならしめることができ
る。（ｂ）請求項１及び上記付記（ａ）に記載の内燃機関の
燃料噴射制御装置において、前記噴射期間算出手段によ
り算出される燃料の噴射期間の基となる燃料圧力は、最
新のものであることを特徴とする。

【００５０】このような構成とすることにより、燃料圧
力の変化にみあった燃焼噴射を実行することができ、よ
り一層燃焼状態の良好性を高めることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
成層燃焼の可能な内燃機関の燃料噴射制御装置におい
て、燃料圧力に変動があった場合でも、噴射期間の変化
による燃焼の悪化を抑制することができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な概念構成を説明する概念構成
図である。

【図２】一実施の形態におけるエンジンの燃料噴射制御
装置を示す概略構成図である。

【図３】エンジンの気筒部分を拡大して示す断面図であ
る。

【図４】ＥＣＵにより実行される「噴射開始時期設定ル
ーチン」を示すフローチャートである。

【図５】エンジン負荷に対する目標燃圧を定めたマップ
である。

【図６】エンジン回転数に対する目標燃圧を定めたマッ
プである。

【図７】ＥＣＵにより実行される「噴射制御ルーチン」
を示すフローチャートである。

【図８】一実施の形態の作用効果を説明する図であっ
て、燃料噴射期間、燃料噴射開始式等を示すタイミング
チャートである。

【図９】一実施の形態の作用効果を説明する図であっ
て、負荷の変動状態、目標燃圧、実際の燃料圧力等の変
動状態を示すタイミングチャートである。

【図１０】別の実施の形態における噴射期間偏差を設定
するためのマップである。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、１１…燃料噴射弁、１
２…燃料デリバリパイプ、１３…燃料圧力検出手段とし
ての燃圧センサ、２５…運転状態検出手段を構成するス
ロットルセンサ、２６…運転状態検出手段を構成するア
クセルセンサ、２７…運転状態検出手段を構成する上死
点センサ、２８…運転状態検出手段を構成するクランク
角センサ、２９…運転状態検出手段を構成するスワール
コントロールバルブセンサ、３０…噴射期間算出手段、
噴射制御手段及び噴射開始時期調整手段を構成するＥＣ
Ｕ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 41/34 9523−3ＧＦ０２Ｄ 41/34 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成層燃焼を行うべく、内燃機関の気筒内
に燃料を噴射する燃料噴射手段と、前記燃料噴射手段内の燃料の圧力を検出する燃圧検出手
段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記燃料噴
射手段から前記気筒内に噴射される燃料噴射量を算出
し、当該算出された燃料噴射量及び前記燃圧検出手段に
より検出された燃料圧力に基づき、前記燃料噴射手段に
よる燃料の噴射期間を算出する噴射期間算出手段と、前記噴射期間算出手段により算出された噴射期間に基づ
き、前記燃料噴射手段を制御する噴射制御手段とを備え
た内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて設定される
目標燃圧と、前記燃圧検出手段により検出される実際の
燃料圧力との差に基づき、前記燃料噴射手段による燃料
噴射完了時から点火までのインターバルが前記内燃機関
の燃焼にとって好適なものとなるように、前記燃料噴射
手段による燃料噴射開始時期を調整する噴射開始時期調
整手段を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制
御装置。